三芳基均三嗪双卤单体及其聚芳醚腈共聚物的合成

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三芳基均三嗪环热分解温度高达486℃,并且结构对称,将其引入到聚合物结构中可提高聚合物的耐热性,又可用于合成具有特殊光电性能的功能材料。线性三芳基均三嗪聚芳醚溶解性差,聚合物软化温度高,只能通过高温熔融法成型,因此聚合物加工困难,其实际应用受到限制。三芳基均三嗪环单体的合成早在60年代就曾有文献报道,但产率较低,副产物较多且难以分离。本文从分子设计角度出发,以取代苯腈为起始原料,经碱法合成了对氯苯甲脒盐酸盐与对氟苯甲脒盐酸盐,未反应的反应物可回收,以反应的腈计收率分别达91.96%和84.60%。以脒盐与苯甲酰氯为原料合成了2,4-二(4-氯苯基)-6-苯基-1,3,5-三嗪及2,4-二(4-氟苯基)-6-苯基-1,3,5-三嗪,收率可达90%以上。以2,4-二(4-氟苯基)-6-苯基-1,3,5-三嗪,2,6-二氟苯腈,4-(4-羟基-苯基)-2H-二氮杂萘-1-酮为聚合单体,通过溶液亲核取代逐步聚合反应合成了一系列主链含芳基均三嗪环和二氮杂萘酮联苯结构共聚芳醚腈,以FT-IR和1HNMR对聚合物的结构进行了表征,证明结构正确,结果表明,随着共聚物中三嗪环含量的增加,聚芳醚腈的特性粘度逐渐降低,表明BFPT的聚合活性低于2,6-二氟苯腈,同时,随着三嗪环含量的增加,共聚物的溶解性降低。共聚物的玻璃化温度在300-340℃之间,5%热失重在510-530℃,10%热失重在530-550℃,最大热失重在520-540℃,最大残碳率在60%以上,证明聚合物具有优异的热性能。所得共聚物可铺成薄膜,拉伸强度为72~84MPa,断裂伸长率为7.6%~11%,拉伸模量为0.98~1.33GPa,表明该系列聚合物机械性能优异。用X射线衍射证明聚合物是无定形合物。
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